論文の概要: T3former: Temporal Graph Classification with Topological Machine Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.13789v1
- Date: Wed, 15 Oct 2025 17:46:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-16 20:13:28.795573
- Title: T3former: Temporal Graph Classification with Topological Machine Learning
- Title(参考訳): T3former: トポロジカル機械学習を用いた時間グラフ分類
- Authors: Md. Joshem Uddin, Soham Changani, Baris Coskunuzer,
- Abstract要約: 時間グラフ分類は、サイバーセキュリティ、脳接続分析、トラフィック監視などのアプリケーションにおいて重要な役割を果たす。
我々は、スライドウィンドウトポロジカルおよびスペクトルディスクリプタを1級トークンとして活用し、特殊なディスクリプタ・アテンション機構によって統合された新しいトポロジカル・テンポロジカル・トランスフォーマーT3formerを紹介する。
T3formerは、動的ソーシャルネットワーク、脳機能接続データセット、トラフィックネットワークなど、複数のベンチマークで最先端のパフォーマンスを実現している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.4924444466378555
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Temporal graph classification plays a critical role in applications such as cybersecurity, brain connectivity analysis, social dynamics, and traffic monitoring. Despite its significance, this problem remains underexplored compared to temporal link prediction or node forecasting. Existing methods often rely on snapshot-based or recurrent architectures that either lose fine-grained temporal information or struggle with long-range dependencies. Moreover, local message-passing approaches suffer from oversmoothing and oversquashing, limiting their ability to capture complex temporal structures. We introduce T3former, a novel Topological Temporal Transformer that leverages sliding-window topological and spectral descriptors as first-class tokens, integrated via a specialized Descriptor-Attention mechanism. This design preserves temporal fidelity, enhances robustness, and enables principled cross-modal fusion without rigid discretization. T3former achieves state-of-the-art performance across multiple benchmarks, including dynamic social networks, brain functional connectivity datasets, and traffic networks. It also offers theoretical guarantees of stability under temporal and structural perturbations. Our results highlight the power of combining topological and spectral insights for advancing the frontier of temporal graph learning.
- Abstract(参考訳): 時間グラフ分類は、サイバーセキュリティ、脳接続分析、社会的ダイナミクス、交通監視などのアプリケーションにおいて重要な役割を果たす。
その重要性にもかかわらず、この問題は時間的リンク予測やノード予測と比較して過小評価されている。
既存のメソッドは、微細な時間的情報を失うか、長距離依存に苦しむスナップショットベースまたは繰り返しアーキテクチャに依存していることが多い。
さらに、局所的なメッセージパッシングアプローチは、複雑な時間構造を捕捉する能力を制限するために、過密化と過密化に悩まされる。
我々は、スライドウィンドウトポロジカルおよびスペクトルディスクリプタを1級トークンとして活用し、特殊なディスクリプタ・アテンション機構によって統合された新しいトポロジカルテンポラリトランスであるT3formerを紹介する。
この設計は、時間的忠実さを保ち、堅牢性を高め、厳密な離散化を伴わずに、原則化されたクロスモーダル融合を可能にする。
T3formerは、動的ソーシャルネットワーク、脳機能接続データセット、トラフィックネットワークなど、複数のベンチマークで最先端のパフォーマンスを実現している。
また、時間的および構造的な摂動の下での安定性の理論的保証も提供する。
この結果は,時間グラフ学習のフロンティアを前進させるために,トポロジとスペクトルの洞察を組み合わせる力を強調した。
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